overdimensionering motor, koppeling en boite

[Teus]

Leraar avondles leek wel goed op de hoogte van moderne technologie, hij vertelde wat over tuning: een motorblok zou zonder problemen wat meer aankunnen. Met turbo's is het wat meer opletten. Hij zei dat het probleem zat in alles dat achter het motorblok zit.

Als de drukgroep of het frictiemateriaal op de koppelingsschijf de kracht niet aankunnen, dan gaat de koppeling slippen tijdens het versnellen. (merk je dit, tenzij het toerental echt omhoog schiet?)
Indien drukgroep en koppeling braaf meewerken komen alle krachten direct op de boite terecht. Hij beweerde dat er normaal gezien geen overdimensionering van versnellingsbakken zit.

Hij beweerde dat in tweede versnelling het vaak misloopt met de boite, omdat in eerste de turbo zijn maximale druk (vaak) niet bereikt. Dan is het koppel op de boite het grootst.
Leraar vorig jaar die ook goed op de hoogte is van tuning beweert dat in de hoogste versnelling het vaak misloopt, dat sommige fabrieksaf diesels al eens durven slippen (volgas en turbo op max druk), dat je dit nog vaker hebt bij opgevoerde auto's.

[Gast]

De koppeling dient wel als beveiliging tegen overbelasting. Al is die normaal toch berekend om 175% van het motorkoppel aan te kunnen.

[Gast]

Het probleem is niet het nominale koppel (lees: motorkoppel), maar de koppelpieken die de versnellingsbak te verduren krijgt. Wanneer je schakelt, komt er bij het aangrijpen van de koppeling een piekbelasting op de bak en de koppeling omdat de massa(vertraging) van de wagen in combinatie met het motorvermogen en de frictie op het wegdek een kortstondige, zeer hoge kracht op deze componenten veroorzaken. Deze bedraagt ettelijke keren het motorkoppel. Als je wielen naar grip zoeken en die uiteindelijk vinden, of "springen" bij een agressieve start, is dit effect nog groter.

De versnellingsbakken zijn op zich dus wel overgedimensioneerd... maar enkel benutbaar als je er met beleid mee omgaat, niet meer als je overmatig agressief rijdt.

Fictief voorbeeld: iemand wil 200 Nm aan motorvermogen naar de wielen sturen door de koppeling te laten schieten in een fractie van een seconde en stelt de versnellingsbak zo bloot aan een kracht van 600 Nm voor een fractie van een seconde. Iemand anders heeft dezelfde wagen opgevoerd naar een vermogen van 300 Nm, maar vertrekt steeds rustiger en spreidt deze kracht over een volle seconde, waardoor de piekbelasting slechts 450 Nm bedraagt. De tweede versnellingsbak zal zodoende, mits gelijke factoren elders, minstens even betrouwbaar zijn als die bij fictieve persoon 1.

Ik kan het niet beter uitleggen, sorry.

Edit: toch wel, je moet er ook rekening mee houden dat een versnellingsbak tevens fungeert als een koppel(de-)multiplicator. 200 Nm aan de ingaande as worden een veelvoud daarvan aan de uitgaande as in lage versnellingen. Omgekeerd wordt de belasting op de ingaande as groter naarmate je hoger gaat van versnelling (en dus lager van overbrengingsverhouding).

[Timmie]

Leraar avondles leek wel goed op de hoogte van moderne technologie, hij vertelde wat over tuning: een motorblok zou zonder problemen wat meer aankunnen. Met turbo's is het wat meer opletten. Hij zei dat het probleem zat in alles dat achter het motorblok zit.

Als de drukgroep of het frictiemateriaal op de koppelingsschijf de kracht niet aankunnen, dan gaat de koppeling slippen tijdens het versnellen. (merk je dit, tenzij het toerental echt omhoog schiet?)
Indien drukgroep en koppeling braaf meewerken komen alle krachten direct op de boite terecht. Hij beweerde dat er normaal gezien geen overdimensionering van versnellingsbakken zit.

Hij beweerde dat in tweede versnelling het vaak misloopt met de boite, omdat in eerste de turbo zijn maximale druk (vaak) niet bereikt. Dan is het koppel op de boite het grootst.
Leraar vorig jaar die ook goed op de hoogte is van tuning beweert dat in de hoogste versnelling het vaak misloopt, dat sommige fabrieksaf diesels al eens durven slippen (volgas en turbo op max druk), dat je dit nog vaker hebt bij opgevoerde auto's.

je leraar heeft gelijk, maar het hangt ook af van welke welke onderdelen enz ze hebben gebruikt. sommige onderdelen zijn gewoonweg niet kapot te krijgen. ( T-56 magnum, TH400, ford 9" )

het probleem is dat iedereen zich bezighoud met motortuning maar niemand neemt de tijd om al de rest eens na te gaan of alles het wel aankan.

IVM tuning is een logische volgorde: chassis, ophanging, remmen, drivetrain, motor.

chassis, als u chassis de krachten van de motor of van de ophanging niet aankunnen ben je gezien dus dit eerst aanpassen.
als u ophanging niet in staat is om fatsoenlijk 60 pk door een bocht te krijgen, wat zou het dan moeten doen met 200 pk.
als je transmissie amper 100 pk aankan, moet je er geen 300 pk motor voorhangen.

[Teus]

Het probleem is niet het nominale koppel (lees: motorkoppel), maar de koppelpieken die de versnellingsbak te verduren krijgt. Wanneer je schakelt, komt er bij het aangrijpen van de koppeling een piekbelasting op de bak en de koppeling omdat de massa(vertraging) van de wagen in combinatie met het motorvermogen en de frictie op het wegdek een kortstondige, zeer hoge kracht op deze componenten veroorzaken. Deze bedraagt ettelijke keren het motorkoppel. Als je wielen naar grip zoeken en die uiteindelijk vinden, of "springen" bij een agressieve start, is dit effect nog groter.

interessant
ik begrijp die pieken wel niet zo goed. op een gewone auto krijg je die bij agressief starten in eerste, en wanneer je wielen doorslippen (ook bvb tijdens bochten)?

hoe zit het met plankgas in de hoogste versnelling?
turbodruk zal maximaal zijn, dus vliegwiel en koppeling krijgen het meest te verduren... waardoor de boel ook kan gaan slippen?
terwijl in 2e de boite het meest te verduren krijgt?

[Gast]

Ik denk dat het ook heel belangrijk is dat de mensen die de tuning uitvoeren voldoende kennis van zaken hebben. Hiervoor heb je in mijn ogen minstens een inginieursdiploma nodig en daarbij nog jaren ervaring en een ongebreidelde honger naar alles wat met autotechniek-en elektronica te maken heeft. En dan nog kan het volgens mij fout gaan want diegene die zijn auto heeft laten tunen heeft ook veel met de betrouwbaarheid te maken. Wanneer die typ een idioot van het zuiverste pompwater is dan mag de tuning en de techniek van de auto nog zo betrouwbaar zijn, zo'n types krijgen alles kapot...

[Gast]

interessant
ik begrijp die pieken wel niet zo goed. op een gewone auto krijg je die bij agressief starten in eerste, en wanneer je wielen doorslippen (ook bvb tijdens bochten)?

hoe zit het met plankgas in de hoogste versnelling?
turbodruk zal maximaal zijn, dus vliegwiel en koppeling krijgen het meest te verduren... waardoor de boel ook kan gaan slippen?
terwijl in 2e de boite het meest te verduren krijgt?

Wanneer je wielen doorslippen niet bepaald, wel op het moment dat ze na doorslippen terug grip krijgen omdat het koppel dan veel abrupter ingrijpt op de mechanische onderdelen. "Springende" wielen (wheel hop) is het schadelijkst van al. Dit is kort samengevat wanneer je aangedreven wiel(en) onder acceleratie grip verliest en, vanwege geometrieveranderingen in je ophanging, opspringt en weer landt, weer grip vindt en die even snel weer verliest waarna het proces zich blijft herhalen tot je wat gas terug neemt. Vergelijk het met de kracht van een moker van 5 kilo tegenover de kracht van een 5 kilo zwaar loden gewicht. Het loden gewicht kan je op een plank plaatsen die wel zal doorbuigen, maar niet breken. Sla je met een moker op diezelfde plank, dan zal ze sneller breken. Het is wat kort door de bocht en puur mathematisch slaat deze vergelijking op niets, maar het beeldt wel het principe uit. Bij agressief schakelen net hetzelfde: laat je de koppeling wat opkomen, dan zal de schok op de aandrijflijn het motorkoppel nauwelijks overschrijden. Laat je de koppeling 'schieten' terwijl je plankgas blijft geven tijdens het overschakelen, dan zal de uitgeoefende torsie op de versnellingsbak (mits de koppeling voldoende aangrijpt) veel hoger liggen.

In de hoogste versnelling is het verhaal iets anders, je versnellingsbak heeft het dan minder zwaar te verduren maar de koppelingsplaten en drijfstangen / krukas krijgen op hun beurt wel meer moment te verteren. Hoe lager de versnelling, hoe hoger de torsie op de versnellingsbak en hoe lager het tegenmoment voor de koppelingsplaten en motor. En vice versa.

[Onehp]

Wat je ook dient te weten is dat veel leken denken dat het een vraag is van bij, pakweg, 20% meer koppel is het ok, en bij 21% gaat het direkt kapot. Met als gevolg dat men na één dag thuiskomst en het ging goed, dus alles zit snor.... Niet per se dus.

Als ingenieur werk je met veel onzekere factoren. Zoals in bovenstaande voorbeelden kun je begrijpen dat de krachten moeilijk exact te berekenen zijn. Verder heb je ook verschillende toleranties op allerlei onderdelen, alles lijkt gelijk maar toch is die hetzelfde tandwiel sterker in de ene bak dan in de andere. En dan heb je idd ook de onberekenbare gebruiker.
Waarom hebben fabrikanten garantie? Omdat ze niet 100% zeker zijn dat alles héél blijft. Ik zeg dan ook, marge heb je omdat je nodig hebt, niet om ze te verbruiken!
2e versnelling is vaak vraag van dat de delen kapot gaan door gewoon te grote overbelasting. In hogere versnellingen is het vaker metaalvermoeiing die één probleem is, een hele wetenschap. Een kleine verhoging van het piekkoppel kan zorgen dat de levensduur van bv. een bak, normaal een autoleven, vele malen wordt verkort. Vergeet ook niet dat alles van motorsteun, alles wat kracht overbrengen in het blok en aandrijflijn een verhoogd koppel aanvoelen. En de zwakste in de keten begeeft het eerst...

Zelf heb ik slechts 10% meer piekkoppel maar wel 30% meer topvermogen doch zonder hogere egt (betere koeling/warmteafvoer). Proberen originele marges zoveel mogelijk intact te houden...

[Gast]

Heel juist. Ik herinner me nog een topic van een zes à zevental jaar geleden op een Amerikaans Honda forum (d-series.org of honda-tech, ik weet het niet meer). Daar had iemand bijna 400 pk aan de wielen uit een standaard D16z6 onderblok (1992-1995 Honda Civic/CRX Del Sol ESi, die met 125 pk standaard) geperst, terwijl algemeen aangenomen werd dat dat blok niet betrouwbaar voorbij 250 wiel-pk te tunen valt zonder minstens de drijfstangen en zuigers aan te passen. Iedereen was verbaasd dat de drijfstangen heel bleven, maar als je dan keek naar de knoert van een turbo viel alles op z'n plaats (voor mij althans).

Die kerel had gewoon een turbo van het formaat "1000 pk uit een 3 liter" op een 1.6'je geschroefd, de cilinderkop aangepakt met sterkere klepveren en een behoorlijk scherpe nokkenas... wat zich vertaalde in het volgende: spoolup bij 4.000 o.p.m., een powerband vanaf 5.000 o.p.m. en een piekvermogen aan de begrenzer bij nagenoeg 9.000 o.p.m. met een duidelijk nog steeds stijgende powerband. Koppel was nergens te bekennen in verhouding tot het vermogen. Dat ding zette bij 8.500 o.p.m. evenveel koppel aan de wielen als een typische build met 250 pk doet aan 2.500 o.p.m.

Daarenboven zal die hoogstwaarschijnlijk op een paar dragraces na niet erg vaak hard met de auto gereden hebben, want het boeltje hield het een jaar als daily driver vol tot hij het blok opensmeet om er gesmede drijfstangen en zuigers in te plaatsen. En een wat bescheidener bemeten turbo. De versnellingsbak bleef overigens intact, enkel de aandrijfassen en de koppeling bleken zwakke punten (voor wie het zich afvraagt, en om on topic te blijven).

[Onehp]

En dan zijn er de mannen die niet kunnen wachten tot er iets kapot gaat, dan kunnen ze het vervangen met iets straffer. Over and over again :

+ YouTube Video